【高考复习指导】2021年高考物理二轮复习 专题滚动检测(四)电场和磁场（含2021试题含详解）.doc

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1、 专题滚动检测(四)(满分：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1从手中竖直向上抛出的小球，与水平天花板碰撞后又落回手中，碰撞时小球速度不为零，设竖直向上的方向为正方向，小球与天花板碰撞时间极短若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失，则下列图象中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程运动规律的是()【解析】 由题意可知，小球上升过程的速度为正，下降过程的速度为负，且触及天花板时速度瞬间反向；上升过程为匀减速直线运动，下降过程为反

2、方向的匀加速直线运动，且两过程的加速度相同、方向均竖直向下综上所述，能正确地描述小球整个过程运动规律的vt图象为C.【答案】C图12如图1所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列对上述过程分析正确的是()AB物体受到绳的拉力保持不变BB物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量CA物体动能的增加量等于B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和DA物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功【解析】将A、B看做整体

3、，整体受到B的重力和弹簧的弹力作用，在运动到速度最大的过程中，弹力不断增大，所以A、B系统的合力不断减小，A、B做加速度减小的加速运动，对B进行受力分析可知绳子的拉力不断增大，选项A错；在B的速度达到最大的过程中，B减少的机械能转化为A的动能和弹簧的弹性势能，选项B错；根据动能定理，B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和等于A、B两物体动能的增量，选项C错；根据功能关系，选项D正确【答案】D3. (2013北京东城模拟)如图2所示，真空中有两个等量异种点电荷A和B，一带负电的试探电荷仅受电场力作用，在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示，M、N是轨迹上的两点，MN连线与AB连线垂直，O为垂足，且

4、AOOB.设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为M、N.下列判断中正确的是() 图2AEM大于ENBM大于NCB点电荷一定带正电D此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能【解析】电场力指向轨迹的凹侧，而该电荷带负电，则轨迹所在区域的电场方向向左，根据两等量异种电荷形成电场的特点，可知B点电荷带正电，A点电荷带负电，选项C正确；由两等量异种电荷形成电场的特点，知两点场强大小EMEN，选项A错误；由两等量异种电荷形成电场的特点，根据沿着电场线方向，电势在降低，知MN，选项B错误；从N点到M点，电场力做负功，电势能增加，故此试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能，选项D错误【答案】C4

5、. (2013兰州一中模拟)在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放电荷量为q的负检验电荷，其质量为m，该检验电荷经过P点时速度为v，图3中60，规定电场中P点的电势为零则在Q形成的电场中() 图3AN点电势高于P点电势BP点电场强度大小是N点的2倍CN点电势为D检验电荷在N点具有的电势能为mv2【解析】由于场源电荷带正电，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知P点的电势高于N点的电势，选项A错误；N点到场源电荷的距离为P点到场源的2倍，由Ek可知P点电场强度大小是N点的4倍，选项B错误；由动能定理可知q(PN)mv20，又因为P点电势为零，解得N点

6、电势为，选项C正确；由于检验电荷带负电，从N点运动到P点的过程中电场力做正功，电势能减小，而P点电势为零，故检验电荷在N点具有的电势能为mv2，选项D错误【答案】C5如图4所示，匀强电场E的方向竖直向下，水平匀强磁场B的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷已知a静止，b、c在纸面内按图示方向做匀速圆周运动(轨迹未画出)忽略三个油滴间的静电力作用，比较三个油滴的质量及b、c的运动情况，以下说法中正确的是 () 图4A三个油滴质量相等，b、c都沿顺时针方向运动Ba的质量最大，c的质量最小，b、c都沿逆时针方向运动Cb的质量最大，a的质量最小，b、c都沿顺时针方向运动D三个油滴质量相

7、等，b沿顺时针方向运动，c沿逆时针方向运动 【解析】a静止不动，其合力为0，即mgqE0，则a带负电荷，b、c在场中做匀速圆周运动，则其重力和电场力是一对平衡力，受到的洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，由于两油滴的电性一样，由左手定则可判断，b、c都沿顺时针方向运动，A正确，B、C、D错误【答案】A6如图5甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电荷，a、b两点在它们连线的延长线上现有一带电粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度时间图象如图乙所示规定无穷远处电势为零，以下说法中正确的是() 甲乙

8、图5A带电粒子一定带负电荷B带电粒子一定带正电荷Cb点的电场强度一定为零 Db点的电势一定为零【解析】因为vt图象的斜率表示加速度，根据题图乙可知，粒子在b点的加速度为零，其电场力也为零，b点的电场强度一定为零，选项C正确；要使b点的电场强度为零，Q1、Q2必带异种电荷，所以Q2一定带正电荷，设Q1、Q2的间距为l，Q2右侧某点到Q2的距离为x，则Q1、Q2在b点的场强之比，由于在b点E1E2，则b点右侧E1E2，左侧E1vB0，且a相同，所以只能在A返回过程中与B相遇，A速度减到零，经过的位移为s12 m.tA2 sEmaxqEs2105210412 J4.8 J.(3)返回时qEfma，得

9、a2 m/s2，因为B的速度较小，要尽快相遇，对应B减速到零时与A相遇B的最大位移sB m3 m，用时tB1 s，A返回走了SSSB9 m，用时tA s3 s，故ttAtAtB4 s【答案】(1)0.2 N(2)4.8 J(3)4 s10(18分)如图9甲所示，光滑、绝缘的直角三角形斜面MON固定在水平地面上，ON边长s12 m，37；虚线左、右空间存在磁感应强度为B1T、B2 T的匀强磁场，方向分别垂直于纸面向外、向里；整个空间存在着竖直方向的、随时间交替变化的匀强电场(如图乙所示，竖直向上方向为正方向)在距O点L m处的P点有一物块抛射器，在t0时刻将一质量为m、带电荷量为q(q0)的小物

10、块(可视为质点)抛入电磁场，小物块恰好能在O点切入ON斜面设小物块在ON面上滑行时无电荷损失且所受洛伦兹力小于2mgcos ，取g10 m/s2.求： 甲乙图9(1)小物块被抛出的速度的大小和方向；(2)小物块从抛出到运动至N点所用的时间【解析】(1)在t0时刻小物块进入电磁场，由题图乙知，电场方向向上，且有FqEmg，所以小物块在磁感应强度为B1的磁场中做匀速圆周运动如图所示，小物块恰好由O点切入ON斜面，小物块被抛出时的速度方向必垂直于MO斜向上，设此过程中小物块运动的时间为t1，有qB1vmTRt1联立式解得v6 m/s，T1 s，t10.5 s.(2)小物块切入ON斜面时，电场方向变为

11、向下，有(mgEq)sin ma将Emg/q代入解得a12 m/s2当电场方向变为竖直向上后，小物块做圆周运动，又因T0.5 s，故小物块恰好做一个周期的圆周运动，然后电场方向又变为竖直向下，小物块继续沿斜面以a12 m/s2的加速度下滑，设小物块在斜面上滑行的总时间为t2，则svt2at代入数据得t21 s(t22 s舍去)分析知，小物块沿斜面下滑0.5 s后，做一个完整的圆周运动，然后又沿斜面下滑0.5 s到达N点，故小物块从P点运动到N点所用时间为tt1t2T2.0 s.【答案】(1)6 m/s，垂直MO斜向上(2)2.0 s11(18分)(2013贵阳模拟)如图10所示，真空中有以O为

12、圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场现从坐标原点O向纸面内不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力求：图10 (1)质子进入磁场时的速度大小； (2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间【解析】(1)由题意知，质子在磁场中做圆周运动所需的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律得Bev解得v.(2)如图所示，因质子做匀速圆周运动的半径为r，所以质子沿y轴正方向射入磁场，则以N为圆心转过圆周后从A点垂直电场方向进入电场，质子在磁场中运动的周期为T解得tBT质子进入电场后做类平抛运动，y方向上的位移为yratt解得tE则ttBtE.【答案】(1)(2)9